Повреждаемость теплообменных аппаратов

26.02.2018

Повреждаемость теплообменных аппаратов вызывается следующими основными процессами, имеющими место при эксплуатации.

Химические процессы:

  • § общая коррозия (в присутствии окислителей);
  • § ударная коррозия;
  • § коррозия под воздействием агрессивных газов и растворимых веществ (углекислотная, аммиачная и др.);
  • §  коррозия под воздействием микроорганизмов (биологическая коррозия);
  • § электрохимическая коррозия;
  • § коррозионное растрескивание под напряжением.

Механические процессы, связанные с эрозией:

  • § эрозия теплоносителем с механическими взвесями во внутритрубном пространстве (в большей степени характерна для конденсаторов);
  • § эрозия капельно-ударная в межтрубном пространстве (характерна для конденсаторов и ПСГ, а также для сальникового подогревателя);
  • § эрозия в результате воздействия относительно высокоскоростных и высокотемпературных потоков жидкости (характерна для ПВД).
  • Механические процессы, связанные с вибрацией:
  • § фрикционный износ трубок в серединах пролетов или в области гибов при их соударениях, а также в зоне прохода через отверстия в промежуточных перегородках за счет вибрации трубок в потоке теплоносителя.

Термические процессы:

§ перегрев металла трубок выше допустимого, вызванный, например, неисправностью задвижек по пару при прекращении прокачивания нагреваемого теплоносителя, а также нарушением правил технической эксплуатации (ПТЭ);

§ стесненность термических расширений теплообменных трубок и как следствие появление в материале дополнительных напряжений.

Все отмеченные процессы могут усугубляться дефектами изготовления, монтажа и эксплуатации, такими как механические повреждения (задиры, царапины и т.д.) на наружной поверхности металла трубок при сборке, повреждения теплообменных трубок за счет попадания в паровое пространство аппаратов различных инородных предметов (фрагменты оторванных лопаток― в конденсаторе), а также возникновением в трубках при вальцевании напряжений кручения.

Результаты анализа отказов оборудования электростанций, выполненного за 20-летний период, по данным [69], позволяют сделать вывод, что в год происходит от 150 до 330 отказов в работе конденсаторов и другого вспомогательного теплообменного оборудования, из них от 35 до 60 % отказов приводят к останову турбин. Среди теплообменного оборудования турбоустановок наибольшую степень влияния на работу ПТУ имеют отказы конденсаторов. Затем следуют ПВД, сальниковые подогреватели и ПНД.

Рассмотрим отдельно по элементам, входящим в группу теплообменного оборудования, долю отказов, приходящихся на конкретный элемент, и основные причины, вызывающие отказ.

Конденсаторы. Доля отказов конденсационной установки в общем количестве отказов составляет в среднем 15, а вынужденные простои турбин ― 12 % от суммарной продолжительности простоев парка турбин [69]. Хотя в среднем частота отказов конденсационных установок занимает второе-третье место, на ряде электростанций их отказы случаются значительно чаще. Основными причинами отказов являются несвоевременная замена и очистка конденсаторных трубок; разрывы трубок из-за наличия в них технологических дефектов; старение металла трубок при длительной эксплуатации; образование трещин на трубках, а также некачественная вальцовка трубок на заводе; наличие значительных остаточных напряжений, не снятых при отжиге трубок; обесцинкование материала трубок при использовании латуни Л68; эрозионный износ трубок; разрывы водяной камеры конденсатора.

Подогреватели высокого давления. Надежность ПВД определяется наличием конструктивных недостатков: локальными высокими скоростями воды в змеевиках, приводящими к их эрозионному износу; неудовлетворительной конструкцией диафрагм в коллекторах; жестким креплением коллекторов с различной температурой теплоносителя; неудовлетворительной конструкцией уплотнений фланцевых разъемов ПВД, нарушением герметичности трубной системы вследствие исчерпания ресурса металла змеевиков. Наиболее частыми повреждениями ПВД являются дефекты ремонта: некачественная сварка угловых швов или уплотнительной мембраны, течи по фланцевым разъемам вследствие плохой их обтяжки.

Подогреватели низкого давления. Основными причинами отказов в работе ПНД являются вибрационные поломки (фрикционный износ трубок в зоне прохождения их через отверстия в промежуточных перегородках; усталостный излом трубок у трубных досок; фрикционный износ трубок в серединах больших пролетов и П-образных гибов за счет ударов и трения соседних трубок друг о друга и др.), эрозионно-коррозионные разрушения входных участков трубок; ослабление герметичности вальцованных соединений; нарушения в работе регуляторов уровня и воздухоотсасывающих устройств.

Маслоохладители. Отказы маслоохладителей происходят чаще всего по причине коррозионных разрушений теплообменных трубок, нарушений герметичности вальцованных соединений трубок с трубными досками, некоторых заводских дефектов изготовления и монтажа. При этом необходимо отметить, что отказы маслоохладителей приводят к серьезным экологическим последствиям. В зависимости от длительности эксплуатации обнаружено два пика выхода из строя маслоохладителей: в течение 1―3 лет после ввода в эксплуатацию в связи с отбраковкой заводских дефектов и через 10 лет из-за накопления эксплуатационных повреждений (что может быть связано с исчерпанием срока службы аппаратов).

Сетевые подогреватели. Отказы в работе горизонтальных сетевых подогревателей происходят в основном из-за дефектов вальцевания трубных пучков, а также из-за коррозионно-эрозионных повреждений трубных систем. Для вертикальных сетевых подогревателей наиболее характерны повреждения, возникающие в результате вибрации трубных систем.

Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Комментарии к записи
Удивительно, но никто не оставил ни одного отзыва.
Вы можете стать первым!
Написать комментарий
13 + ? = 14
Связанные  предложения
Ремонт теплообменника котла Ferolli Divatop H C 24, C 32, F 24, F 32 akciya.png Ремонт теплообменника котла Ferolli Divatop H C 24, C 32, F 24, F 32
3 000 руб
6 000
-50%
Ремонт теплообменника котла Ferolli Divatop 60 C 24, C 32, F 24, F 32 akciya.png Ремонт теплообменника котла Ferolli Divatop 60 C 24, C 32, F 24, F 32
3 000 руб
6 000
-50%
Ремонт теплообменника котла Ferolli Diva F 13, C 13, F 16, C 16, F 20, C 20, F 24, C 24, F 28, C 28, F 32, C 32 akciya.png Ремонт теплообменника котла Ferolli Diva F 13, C 13, F 16, C 16, F 20, C 20, F 24, C 24, F 28, C 28, F 32,...
3 000 руб
6 000
-50%
Ремонт теплообменника котла Ferolli Arena C 13, C 16, C 20, C 24, F 13, F 16, F 20, F 24 akciya.png Ремонт теплообменника котла Ferolli Arena C 13, C 16, C 20, C 24, F 13, F 16, F 20, F 24
3 000 руб
6 000
-50%
Монтаж теплообменника Монтаж теплообменника
24 000 руб
28 000
-14%
Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика